溴
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溴(Br),化学元素,深红色有害液体的成员卤素元素,或第17组(第VIIa组)元素周期表.
原子序数 | 35 |
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原子量 | [79.901, 79.907] |
熔点 | −7.2℃(19°f) |
沸点 | 59℃(138°f) |
比重 | 3.12在20°C(68°F) |
氧化态 | −1,+1,+3,+5,+7 |
电子构型 | (Ar) 3d104年代24p5 |
历史
溴是1826年由法国化学家发现的Antoine-Jerome Balard在残基中(鹭鸶)从海盐的生产蒙彼利埃.他通过路过释放了元素氯通过残留的水溶液,其中含有镁溴化。用蒸馏的物质锰二氧化碳和硫酸产生红色蒸汽,凝结成黑色液体。这一过程与制造氯的过程相似,这使巴拉德想到他得到了一种类似氯的新元素。(德国化学家贾斯特斯·冯·李比希似乎比巴拉德先得到了元素,但他错误地认为它是碘氯)。由于这种元素有难闻的气味,法国科学院建议将其命名为溴,这个名字来自希腊语溴,意思是“难闻的气味”或“恶臭”。
发生和分布
溴是一种稀有元素,在自然界中随处可见地球面包皮只在里面化合物可溶的和不溶的溴化物。海洋中发生了一些富集水(重量为百万分之65)死海(约每升5克[每加仑0.7盎司]),在一些温泉和罕见的不溶性溴化银矿物(如溴铜矿,发现于墨西哥和智利)。天然盐沉积物和卤水是溴及其化合物的主要来源。约旦,以色列美国、中国和美国美国21世纪初领先世界溴生产;在此期间,其他重要的溴生产国包括日本、乌克兰和印度。
天然溴是两种稳定的混合物同位素溴-79(50.54%)和溴-81(49.46%)。在已知的17个放射性同位素溴77的S最长半衰期(57小时)。
物理化学性质
游离溴是一种红褐色液体,具有可观的蒸汽压力在室温下。溴蒸汽呈琥珀色。溴有一个辛辣的气味和刺激皮肤,眼睛,和呼吸系统.接触浓缩的溴蒸汽,即使是很短的时间,也可能致命。像其他的一样卤素,溴以双原子形式存在分子在所有聚集态中。
在室温下,约3.41克(0.12盎司)溴溶解于100毫升(0.1夸脱)水中。这种溶液被称为溴水。就像氯水是一种很好的氧化剂,它更有用,因为它不容易分解。它解放了自由碘从含碘溶液和硫硫化氢.硫酸被溴水氧化成硫酸.在阳光溴水分解,并于氧气,如下式:
由溴水形成水合物(a包合物)可以被分离出来,其中包含172个水分子和20个能够容纳溴分子的空腔。溴在氢氧化碱溶液中溶解,根据温度的不同产生溴化物、次溴酸盐或溴酸盐。溴很容易被有机溶剂从水中提取出来,例如四氯化碳,氯仿,或碳二硫,在其中很容易溶解。在有机溶剂中会产生橙色溶液。
的电子亲和能溴的化学键值很高,与氯的化学键值相似。然而,它是一种较弱的氧化剂,主要是因为溴的水化作用较弱离子与氯离子相比。类似地,金属-溴键比相应的金属-氯键弱,这种差异反映在溴的化学反应性上,它介于氯和碘之间。有机溴复合类似于相应的氯衍生物,但通常密度更大,挥发性更弱,可燃性更弱,稳定性更差。
溴与溴猛烈结合碱金属和磷,砷,铝,锑但对某些其他金属则不那么猛烈。溴取代氢从饱和碳氢化合物并增加不饱和碳氢化合物,尽管不像氯那样容易。
最稳定氧化态为- 1,其中溴自然存在。但是0(元素溴,溴)的氧化态2), +1(次溴酸盐,BrO−), +3(溴,BrO−2), +5(溴酸盐,BrO−3.)和+7 (perbromate, BrO .−4)也是众所周知的。第一个电离能的溴含量高,含溴化合物的正氧化数被稳定适当的配体,主要是氧气和氟.氧化值为+1、+3、+4、+5和+7的化合物都含有共价键.
生产和使用
溴的主要商业来源是海洋水,通过化学置换(氧化)法从水中提取元素氯在…面前硫酸通过反应
反应的产物是溴的稀溶液,通过吹气将该元素从溶液中去除。然后与游离溴混合硫二氧化碳和混合气体被输送到一个塔中,水从塔中流下。塔中发生了以下反应:
形成的酸的混合物中溴离子的含量比海水高得多。第二次氯处理释放出溴,溴从氯中释放出来,并通过潮湿的通道进行净化铁申请。
商用溴通常含有0.3%的氯。它通常储存在玻璃瓶或桶涂引领或蒙乃尔金属.
溴的工业用途一直以该化合物为主溴化乙烯(C2H4Br2),它曾经被添加到汽油与四乙铅为了防止沉积引擎里的铅。自放弃含铅汽油以来,溴类化合物主要用于阻燃剂,但溴化乙烯因其具有破坏作用,仍是重要化合物线虫以及土壤中的其他害虫。溴也用于生产催化剂,如溴化铝。
溴还有其他用途,比如制造各种染料还有化合物tetrabromoethane (C2H2Br4),三溴甲烷(CHBr3.),因为它们的含量很高,所以被用作量规中的液体比重.直到巴比妥酸盐在20世纪早期,关于钾,钠,钙,锶,锂由于镇静作用,铵在医学上被广泛使用。溴化银(AgBr)是照相胶片的重要成分,与氯化银和碘化银一样,具有光敏性。的痕迹溴酸钾3.)添加到小麦粉中,以改善烘焙效果。其他重要的溴化合物包括溴化氢(HBr),一种用作还原剂的无色气体催化剂在有机反应中。气体在水中的溶液叫做氢溴酸它是一种强酸,类似于盐酸在它的活动中金属和他们的氧化物而且氢氧化物.